隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，伺服電氣缸系統廣泛應用于許多設備工業(yè)。伺服電動(dòng)缸是將伺服電機與絲杠一體化設計的模塊化產(chǎn)品，具有高速響應、定位準確、運行平穩等特點(diǎn)。常見(jiàn)類(lèi)型有直流伺服電動(dòng)缸、交流伺服電動(dòng)缸、步進(jìn)伺服電動(dòng)缸等。 伺服電氣缸主要應用于實(shí)驗設備、專(zhuān)用設備、軍事設備等領(lǐng)域，以及其他可以代替液壓、氣動(dòng)的場(chǎng)所，是液壓、氣動(dòng)設備的升級產(chǎn)品，如全電動(dòng)多自由度平臺等 實(shí)驗設備:高頻振動(dòng)臺、高頻沖擊臺、模擬平臺、試驗臺、造波機 專(zhuān)用設備:工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)、裝配線(xiàn)、坐標機械用、升降臺、偏差控制、閥門(mén)控制、機械設備、咖喱力、食品醫藥行業(yè)、數控機床、行業(yè)包裝機、汽車(chē)電子壓力機、紡織設備卷繞機分度、模具位置控制、夾緊、鉆孔、定位、自動(dòng)調節控制等 軍事裝備:雷達支撐架、發(fā)射平臺升降機構、導彈升降機構、艙門(mén)打開(kāi)缸、火炮俯仰驅動(dòng)裝置、車(chē)體電動(dòng)調平機構、導彈殼翻轉機構、掃雷機械臂、六自由度搖擺機構、履帶調節機構、抓彈機構、方艙擴展機構等特殊設備。 1.什么是電動(dòng)氣缸？ 什么是電動(dòng)氣缸？(來(lái)源于百度百科解釋)電動(dòng)缸是將伺服電機和絲杠一體化設計的模塊化產(chǎn)品，將伺服電機的旋轉運動(dòng)轉換為直線(xiàn)運動(dòng)，同時(shí)將伺服電機的最佳優(yōu)點(diǎn)-正確的旋轉速度控制、正確的旋轉數控制、正確的扭矩控制轉換為正確的速度控制、正確的位置控制、正確的力控制 二.伺服電氣缸的分類(lèi)。 伺服電動(dòng)氣缸從外形結構可分為直線(xiàn)式、平行式兩種。 1.直線(xiàn)電動(dòng)氣缸。 直線(xiàn)式電動(dòng)缸集成了伺服電機、伺服驅動(dòng)器、高精度滾珠絲杠或行星滾珠絲杠、模塊設計等技術(shù)，整個(gè)電動(dòng)缸結構緊湊。伺服電機與電動(dòng)缸的傳動(dòng)絲桿通過(guò)聯(lián)軸器連接，使伺服電機的編碼器直接反饋電動(dòng)缸的活塞桿位移量，減少了中間環(huán)節的慣性和間隙，提高了控制性能和控制精度。伺服電機與整個(gè)電動(dòng)缸連接，安裝方便，設置方便。電動(dòng)缸的主要部件均采用國內外優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品，性能穩定，故障率低，可靠性高。 2.平行電動(dòng)氣缸。 平行式電動(dòng)氣缸的馬達與氣缸體部分平行安裝，通過(guò)同步帶和同步帶輪與電動(dòng)氣缸的傳動(dòng)線(xiàn)桿連接，除了具有直線(xiàn)式電動(dòng)氣缸的特征外，由于總長(cháng)度，適合安裝位置小的情況。同時(shí)平行式電動(dòng)缸選用的同步帶具有強度高、間隙小、使用壽命長(cháng)等特點(diǎn)。使整個(gè)電動(dòng)缸具有較高的可控性和可控精度。 三.電動(dòng)氣缸的主要特點(diǎn)。 電動(dòng)氣缸因其獨特的性能特征，在許多工業(yè)場(chǎng)所逐漸普及，作為新的機電一體化產(chǎn)品，其優(yōu)點(diǎn)主要體現在以下幾個(gè)方面。 1.節能清潔，壽命長(cháng)，操作維護簡(jiǎn)單，環(huán)境適應能力強。伺服電動(dòng)缸不易受周?chē)h(huán)境溫度的影響，在低、高溫、雨雪等惡劣環(huán)境下無(wú)故障正常工作。防護等級可達IP66。密封件防止缸外污染和水污染，防止內部潤滑劑泄漏，長(cháng)期工作，實(shí)現高強度、高速度、高精度定位、運動(dòng)穩定、低噪音。 2.傳動(dòng)效率高。采用精密滾珠絲桿或行星滾珠絲桿等精密傳動(dòng)元件的電動(dòng)缸，省去了很多復雜的機械結構，其傳動(dòng)效率大大提高。這些類(lèi)型的電氣缸傳動(dòng)效率可達90%以上。 3.定位精度高。采用滾珠絲桿伺服電氣缸，可通過(guò)伺服控制實(shí)現0.01mm左右的精確定位，具有較高的定位精度，適用于對精度的要求較高。 在某種情況下。電動(dòng)缸在半閉環(huán)時(shí)可以達到相當高的定位精度，但液壓缸和缸必須采用全閉環(huán)控制系統來(lái)達到相同的定位精度。 4.結構簡(jiǎn)單，占用空間小，維護方便。電動(dòng)氣缸主要由馬達和螺桿機構組成，機構簡(jiǎn)單，體積小，不占有太大的工作空間。其結構簡(jiǎn)單，故障發(fā)生時(shí)容易找到故障原因，平時(shí)的維護也非常方便。 5.可靠性和安全性高。電動(dòng)氣缸可配備先進(jìn)的傳感器系統和各種行程控制裝置，檢測和反饋電動(dòng)氣缸的工作狀態(tài)，防止事故發(fā)生。 6.運行穩定，壽命長(cháng)。當電動(dòng)缸采用滾珠絲杠或行星滾珠絲杠時(shí)，傳動(dòng)部位的摩擦會(huì )大大減小，有利于減少材料磨損，提高運行穩定性，延長(cháng)使用壽命。 7.響應快，直線(xiàn)工作速度可在寬速度范圍內調節，低速運行穩定。液壓油缸的工作速度一般只能達到35mm/s，而普通電動(dòng)油缸的工作速度一般可以達到55mm/s。采用行星滾筒絲杠的電動(dòng)缸速度可達2000mm/s，速度優(yōu)勢明顯。另外，液壓缸在低速負荷下容易發(fā)生爬行現象，電動(dòng)缸沒(méi)有這個(gè)缺點(diǎn)。 8.控制準確，同步性好。在需要多驅動(dòng)同步的情況下，使用液壓缸或氣缸很難達到高精度的同步，因為使多個(gè)獨立的液壓缸或氣缸的控制回路頻率特性一致。 這是一件非常困難的事情。但是，使用多個(gè)電氣缸容易同步。因為電氣系統的頻率特性容易一致。 9.電動(dòng)缸也可以替代一些液壓缸和氣缸。能夠實(shí)現直線(xiàn)傳動(dòng)的元器件主要有電動(dòng)缸、液壓缸、缸三者的主要區別如下表所示。通過(guò)對比可以看出，電動(dòng)氣缸比液壓氣缸和氣缸結構簡(jiǎn)單，受溫度波動(dòng)的影響小。 它可以替代液壓油缸和氣缸，從而帶來(lái)比傳統技術(shù)更大的優(yōu)勢，它具有液壓和氣缸流行的多種獨特設計，更干凈、更簡(jiǎn)單、能效更高的動(dòng)力傳輸能力，同時(shí)執行器也可以更簡(jiǎn)單地集成到可編程控制系統中，因此精度更高，噪音更少。 4.電動(dòng)氣缸的工作原理。 電氣缸的工作原理是以電力為直接動(dòng)力源，采用AC伺服馬達、步進(jìn)伺服馬達、直流伺服馬達等各種類(lèi)型的馬達驅動(dòng)不同形式的螺桿(或螺母)旋轉，通過(guò)部件之間的螺旋運動(dòng)轉化為螺母(或螺母)的直線(xiàn)運動(dòng)，螺母(或螺母)驅動(dòng)缸筒傳統的電氣缸一般由電機驅動(dòng)線(xiàn)桿旋轉，通過(guò)部件之間的螺旋運動(dòng)轉化為螺母的直線(xiàn)運動(dòng)。近年來(lái)，新興的螺母逆轉型電動(dòng)氣缸(例如整體行星滾筒螺桿電動(dòng)氣缸)采用相反的驅動(dòng)方式，驅動(dòng)螺母旋轉，通過(guò)部件之間的螺旋運動(dòng)轉化為螺桿的直線(xiàn)運動(dòng)。 4.1.運動(dòng)轉換機構。 電動(dòng)氣缸主要由螺桿傳動(dòng)機構將旋轉運動(dòng)轉換為直線(xiàn)運動(dòng)。螺桿傳動(dòng)主要有螺桿傳動(dòng)、滾珠螺桿傳動(dòng)和行星滾柱螺桿傳動(dòng)等。普通螺桿機構由于傳動(dòng)摩擦阻力大、傳動(dòng)效率低等缺點(diǎn)被淘汰，目前常用的是滾珠螺桿傳動(dòng)和行星滾柱螺桿傳動(dòng)等。 滾珠絲桿是目前電動(dòng)缸最常用的傳動(dòng)元件之一，其主要功能是將旋轉運動(dòng)轉換為直線(xiàn)運動(dòng)，或將扭矩轉換為軸向反復作用力，同時(shí)兼具高精度、可逆性和高效率的特點(diǎn)。很多滾珠在滾珠絲杠副的絲杠軸和絲杠螺母之間進(jìn)行滾動(dòng)運動(dòng)，因此采用滾珠絲杠的電動(dòng)缸可以獲得很高的運動(dòng)效率。 4.2.減速機構。 電動(dòng)缸減速機構可選用同步帶、行星齒輪減速機和諧波齒輪減速機等。 同步帶的傳動(dòng)由內周表面設置等間距齒形的環(huán)形帶和適當的輪組成。它綜合了帶傳動(dòng)、鏈傳動(dòng)和齒輪傳動(dòng)的優(yōu)勢。同步帶傳動(dòng)多用于折返式電動(dòng)缸。同步帶傳動(dòng)具有傳動(dòng)準確、傳動(dòng)比恒定、傳動(dòng)平穩等優(yōu)點(diǎn)。一些電動(dòng)缸在減速裝置的選擇上采用行星齒輪減速機構。行星齒輪傳動(dòng)是將一個(gè)或多個(gè)行星輪的軸線(xiàn)繞中心輪的固定軸線(xiàn)旋轉的齒輪傳動(dòng)。行星齒輪傳動(dòng)具有體積小、質(zhì)量輕、承載能力高等優(yōu)點(diǎn)。諧波齒輪減速機也是電動(dòng)缸常用的減速裝置之一。諧波傳動(dòng)是通過(guò)中間柔性部件的彈性變形實(shí)現運動(dòng)和動(dòng)力傳動(dòng)的裝置的總稱(chēng)。諧波齒輪傳動(dòng)具有結構簡(jiǎn)單、體積小、承載能力大、傳動(dòng)比范圍大、運動(dòng)精度高、齒面磨損小、均勻等優(yōu)點(diǎn)。 4.3.控制系統。 伺服電動(dòng)氣缸的核心部件是伺服電機，電動(dòng)氣缸系統利用伺服電機的閉環(huán)控制特性，伺服電機驅動(dòng)器本身也具有位移、速度、扭矩等多種控制模式，但為了控制戰略的自由性和多樣性，實(shí)現位移、速度、加速度曲線(xiàn)質(zhì)量的優(yōu)化，利用PC機、運動(dòng)控制器或PLC、執行和輔助單元建立開(kāi)放式控制系統，采用閉環(huán)控制進(jìn)一步提高控制質(zhì)量。該技術(shù)與計算機控制技術(shù)相結合，可實(shí)現伺服電動(dòng)缸推桿位移、速度、推力、加速度高精度動(dòng)態(tài)閉環(huán)控制，為伺服電動(dòng)缸控制提供技術(shù)基礎。利用現代運動(dòng)控制技術(shù)、數控技術(shù)和網(wǎng)絡(luò )技術(shù)實(shí)現程序化、網(wǎng)絡(luò )化、智能化控制。 電動(dòng)缸主要由伺服電機、電動(dòng)缸體、傳動(dòng)裝置和位置反饋裝置等組成。其主要功能是通過(guò)PC機或HMI輸入控制命令信號傳遞給運動(dòng)控制卡或運動(dòng)控制器，然后通過(guò)設定運動(dòng)命令、插入算法、路徑規劃等向伺服驅動(dòng)器傳遞命令，伺服驅動(dòng)器通過(guò)命令驅動(dòng)伺服電機運行，通過(guò)減速器、轉換齒輪傳動(dòng)或同步帶機構驅動(dòng)滾珠絲杠副旋轉的絲杠螺母徑向限制位置，在絲杠旋轉力的驅動(dòng)下與推桿一起進(jìn)行往復直線(xiàn)運動(dòng)，在絲杠端安裝多圈絕對值編碼器作為位置反饋裝置，也可以將伺服電機自帶編碼器作為位置反饋，實(shí)時(shí)反饋推桿位置。另外，實(shí)時(shí)讀取電氣缸上的編碼器反饋值，獲得電氣缸的實(shí)際位置，上傳到PC和HMI顯示監視。具有手動(dòng)功能、應急裝置、鎖定功能、極限、報警功能。 伺服控制主要解決位置控制問(wèn)題，要求系統對位置指令有準確的跟蹤能力。在伺服系統中，位置指令是隨機變量，系統必須具有良好的跟蹤性能，正確跟蹤定位的變化，確保電動(dòng)缸推桿正確跟蹤指令。 因此，利用伺服電機的反饋信號，在驅動(dòng)器外部和運動(dòng)控制器之間構造數字閉環(huán)，在控制器中采用PID算法和先進(jìn)補償方法，實(shí)現了人工快速調節PID參數，進(jìn)一步提高了伺服跟蹤精度。在復雜的指令下，伺服電動(dòng)缸推桿的相位延遲和幅度誤差得到了明顯改善，對預設伺服運行軌跡的環(huán)境具有參考價(jià)值。 5.電動(dòng)氣缸的發(fā)展趨勢。 電動(dòng)氣缸的應用領(lǐng)域越來(lái)越廣泛，電動(dòng)氣缸的市場(chǎng)也越來(lái)越大。隨著(zhù)工廠(chǎng)自動(dòng)化的要求逐漸提高，越來(lái)越多的公司投入電氣缸的研發(fā)。未來(lái)電氣缸的發(fā)展趨勢主要集中在以下幾點(diǎn) 1.高精度。目前采用滾珠絲杠傳動(dòng)的伺服電動(dòng)缸，通過(guò)伺服控制可實(shí)現0.01mm左右的精準定位。但是，很多精密設備要求直線(xiàn)傳動(dòng)系統能夠實(shí)現0.001mm的精密定位，但是現在的電氣缸還沒(méi)有達到這個(gè)精度。因此，通過(guò)發(fā)展伺服控制技術(shù)，探討新的傳動(dòng)形式，電氣缸具有更高的精度，滿(mǎn)足高精度設備。 聯(lián)華自動(dòng)化設備（廣州）有限公司，（簡(jiǎn)稱(chēng)：聯(lián)華電動(dòng)缸）擁有1000余平米專(zhuān)用生產(chǎn)車(chē)間，可為不同中小企業(yè)單位提供：自動(dòng)化設備，電動(dòng)缸產(chǎn)品的設計與制造，伺服電缸批發(fā)，大推力電動(dòng)缸，大噸位高速電缸，小型電動(dòng)缸，多級電動(dòng)缸，折返式電動(dòng)缸，直線(xiàn)式電動(dòng)缸，防爆電動(dòng)缸等產(chǎn)品，可以非標定制，歡迎來(lái)電咨詢(xún)。 電動(dòng)缸廠(chǎng)家電話(huà)：17328324199； 公司地址：廣州市黃埔區埔南路63號七喜科創(chuàng )園4號樓二樓（蔚藍城市工廠(chǎng)）201；